Lutetiumoxyorthosilicat
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Lutetiumoxyorthosilicat (LSO) ist eine Silicium-Sauerstoff-Verbindung des Lutetiums.
Kristallstruktur | ||||||||||||||||
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_ Lu3+ 0 _ Si4+0 _ O2− | ||||||||||||||||
Allgemeines | ||||||||||||||||
Name | Lutetiumoxyorthosilicat | |||||||||||||||
Andere Namen |
LSO | |||||||||||||||
Verhältnisformel | Lu2SiO5 | |||||||||||||||
Kurzbeschreibung |
trigonale, farblose Kristalle[1] | |||||||||||||||
Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
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Eigenschaften | ||||||||||||||||
Molare Masse | 458,0165 g·mol−1 | |||||||||||||||
Aggregatzustand |
fest | |||||||||||||||
Dichte |
7,4 g·cm−3[1] | |||||||||||||||
Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
Brechungsindex |
1,82[1] | |||||||||||||||
Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C |
Mit Cer dotiert eignet es sich als Szintillatormaterial für den Nachweis von Gammastrahlen. LSO wurde Anfang der 1990er-Jahre entwickelt[3] und hat seitdem bei vielen heute erhältlichen Positronen-Emissions-Tomographie-Systemen (PET) die bis dahin verwendeten Szintillatoren Bismutgermanat (BGO) und Gadoliniumorthosilicat (GSO) verdrängt.[1] Der Brechungsindex ist 1,82, der lineare Schwächungskoeffizient µ beträgt 0,87 cm−1 und die Zeitkonstante für das Abklingen einer Szintillation ist 40 ns.[4] Der u. a. von Kernladungszahl und Wirkungsquerschnitt abhängige Photoeffektanteil µr bei Photonen einer Energie von 511 keV beträgt 34 %.[5] LSO-Kristalle haben eine trigonale Kristallstruktur und eine Mohshärte von 5,8.
Die sehr kurze Zeitkonstante von 40 ns gegenüber 300 ns bei BGO ermöglicht bei der Positronen-Emissions-Tomographie kleinere Koinzidenzfenster und damit höhere Zählraten als dies bei sonst gleichem Gerätedesign möglich wäre. Der lineare Schwächungskoeffizient µ ist jedoch geringer als der von BGO (0,87 cm−1 vs. 0,96 cm−1)[5], so dass die Sensitivität für Gammaquanten etwas geringer ausfällt.
Lutetiumoxyorthosilicat kristallisiert im monoklinen Kristallsystem, Raumgruppe C2/c (Raumgruppen-Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15, mit den Gitterparametern a = 14,28 Å, b = 6,640 Å, c = 10,25 Å und β = 122,2°.[6] Die Struktur enthält isolierte O2−- und SiO44−-Ionen.